《汽车车载网络系统检修》-第3章 车载网络MOST总线系统

项目三车载网络MOST总线系统

现代汽车上使用了大量的电子控制装置，许多中高档轿车采用了十几个或几十个电控单元，而每一个电控单元连接着多个传感器和执行器，并且各控制单元间也需要进行信息交换，如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输，这样会导致电控单元针脚数增加，使整个电控系统的线束和插接件也会增加，最终导致故障率增加。项目三车载网络MOST总线系统

为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，降低故障频率，汽车总线系统应运而生。MOST是采用塑料光缆的网络协议，将音响装置、电视、全球定位系统及电话等设备相互连接起来，实现舒适、安全、信息娱乐等系统信号的传输并实现控制，给用户带来了极大的便利。世界各国许多大的汽车制造厂商都加盟1988年建立的汽车推广使用MOST标准的合作机构。项目三车载网络MOST总线系统

由以上可以看出，汽车总线技术正在被广泛地应用到汽车中，总线系统出现故障可以导致汽车电控单元不能相互通信，从而引发故障。汽车总线系统故障有其自身的特点，总线系统线路隐藏在汽车的隐蔽位置，不易损坏，一旦系统工作不良就必须借助诊断仪进行诊断，给故障排除带来了不便。随着电子技术在汽车上的不断普及，汽车维修技术已从传统的机械修理转变为现代电子诊断技术与机械修理相结合的修理方式。对于我国的汽车维修技术人员来说，要想尽快掌握当代汽车维修技术，必须要尽快掌握汽车总线技术。项目三车载网络MOST总线系统第一节MOST总线系统了解与认知第二节MOST总线系统结构与认识第三节MOST总线系统原理与分析第四节MOST总线系统检测与维修3.1MOST总线系统了解与认知【任务目标】一、学习目标1.知识目标（1）了解MOST总线发展历程（2）了解MOST总结作用、定义、特性（3）了解MOST总线应用方向和范围重点和难点：MOST总线作用、定义3.1MOST总线系统了解与认知一、学习目标2.技能目标（1）能在实操设备上找到MOST系统部件（2）能够正确识别MOST总线发出的光信号3.思政目标（1)使学生意识到全面认识客观事物的重要性3.1MOST总线系统了解与认知【任务导入】一辆2009年生产的奥迪A6L轿车，行驶里程12.8万公里，车主反映该车的CD音响不能工作。原因分析：经检查，CD设备确实不工作，但也伴随电话机、导航屏播放视频、车载TV等多个系统不能正常运行。初步分析是通讯故障所致，该车采用的是MOST总线系统，需要对MOST系统进行完整诊断和排故。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】一、MOST总线发展史MOST是媒体导向系统传输的简称（英文：MediaOrientedSystemsTransport），是一种车内网络界面标准，主要是为了让汽车或其他运输交通工具内的多媒体组件能够互连而设计。MOST与原有的车用网络技术不同，它运用光纤来进行主干性的大量、高速传输，使得支末的总线连接在传输率上能远超越过去的总线通讯技术。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】一、MOST总线发展史MOST（面向媒体的系统传输）技术最初由OasisSiliconSystemsAG（一家电子元器件制造商）与宝马、BeckerRadio（一家音响系统制造商）和戴姆勒克莱斯勒在1997年合作设计，用于汽车环境中的多媒体应用；合作成立以来，已有17家国际汽车制造商和50多家关键零部件供应商与MOST技术合作并为其创新做出贡献。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】一、MOST总线发展史1998年，参与各方建立了一个自主化的实体公司，即MOST公司，Oasis公司保留对MOST命名的权利；它旨在取代汽车制造商为满足多媒体连接要求而使用的笨重且昂贵的线束。基于塑料光纤（POF)，MOST网络不仅提供了更高的性能，而且更稳健（无接地回路等），成本更低。3.1MOST总线系统了解与认知3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】一、MOST总线发展史MOST技术背后的设计方法是为最简单的多媒体设备提供低开销、低成本的网络接口。它支持例如扬声器的D/A转换器或更复杂的基于微处理器设备以及它们对复杂控制机制和多媒体功能的需求。这种设计原则最大限度地提高了整个系统的灵活性。同样作为汽车四大总线之列的CAN总线和LIN总线由于传输带宽的原因，也不便用于多媒体数据的传输。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类目前，应用较多的汽车光学总线系统主要有DDB、MOST和bytefight三类。其中，早期的BENZ车系的影音娱乐系统多采用DDB技术，而BMW和Audi车系的影音娱乐系统则采用MOST。Bytefight技术是BMW车系独有的，应用于BMW车系集成化智能安全系统（IntelligentSafetyIntegratedSystem，ISIS）的安全气囊控制系统。在三类光学总线中，以MOST的应用最为广泛。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类信号的光学传输与传统的电传输信号不同，光学传输是利用光来传输信号的，两者的区别如图1-1所示。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类图3-1光学传输与电传输的区别3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类进行光学信息传输时，数字信号借助发光二极管被转换成光信号。光信号通过光纤（光缆、光纤）传输到下一个控制单元，如图1-2所示。在该控制单元上，光电二极管把光信号重新转换成数字信号。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类图3-2光信号通过光缆传递1.发射二极管2.外壳3.接收二极管4.接收二极管3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类光学传输的优点在当今高档车数据语言和图像的传输方面要传输的数据量越来越大，光纤能传输大量数据，还有质量轻、维修方便的优势。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类使用铜导线进行数据传输时，数据传输率较高时会形成很强的电磁辐射，这些辐射会干扰车辆电控系统的正常工作。光纤传输的是光线，借助光波在显著提高传输速度的同时，仅需要较少的电缆线。与铜导线传输的电信号相比，光波的波长非常短，不会产生电磁干扰，而且对电磁干扰不敏感。这种传输方式使光纤具有较高的传输速率和抗干扰能力。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类产生出的光波波长为650nm，一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400～760nm之间，所以MOST传出的光波是可见红光，如图1-3所示。3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】二、MOST总线的种类图3-3光波波长3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】三、MOST在车辆上的应用MOST总线系统在现代汽车中被广泛应用，但因其较强的抗干扰性和极高的传出速率22.5MB，该系统被广泛应用于车载信息娱乐系统中；相比于CAN总线系统只能达到1MB的传输速率，MOST光学总线系统越来越多的广泛应用。宝马7系（E65）一些局部的系统采用了MOST系统。如图1-4所示3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】三、MOST在车辆上的应用图3-4宝马7系（E65）MOST拓扑图（a）MOST环形拓扑结构（绿色部分）（b）缩写解释3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】三、MOST在车辆上的应用奥迪A5（2012年）的部分系统也是采用MOST总线系统，如图1-5所示3.1MOST总线系统了解与认知【任务分析】三、MOST在车辆上的应用图3-5奥迪A5MOST电路（2012年）J523-前部信息显示和操作单元的

控制器J525-数码音响系统控制器J533-数据总线诊断接口R36-电话的发送器和接收器R41-CD转换盒R147-数字式收音机T2bg-2芯黑色插头连接3.1MOST总线系统了解与认知【思政小故事】今天我们学习的是MOST总线系统了解与认识，其本质就是对一个事物的全面认识的过程；在历史演进过程中，我们对客观世界的认识不足，使我们走了很多弯路、得出很多教训。比如一个流传已久的故事：从前，有四个盲人很想知道大象是什么样子，可他们看不见，只好用手摸。胖盲人先摸到了大象的牙齿，他就说：“我知道了，大象就像一个又大、又粗、又光滑的大萝卜。”高个子盲人摸到的是大象的耳朵，于是说道：“不对，不对，大象明明是一把大蒲扇嘛！”。3.1MOST总线系统了解与认知【思政小故事】“你们净瞎说，大象只是根大柱子。”原来矮个子盲人摸到了大象的腿。而那位年老的盲人却嘟囔：“唉，大象哪有那么大，它只不过是一根草绳。”原来他摸到的是大象的尾巴。四个盲人争吵不休，都说自己摸到的才是大象真正的样子。上呢，他们一个也没说对。这个故事的寓意是不能只看到事物的一部分，而应看全局，那样才能全面和真实地了解事物的情况，意为由于只了解事物的局面，产生了认识上的片面性。我们在学习MOST系统时，也当如此，一定要避免因为只看到局部而下结论，便造成了片面性；要多观察、多了解、多研究。3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】一、实训前准备1.实训场地及设备工具准备场地：6个工位，车辆6辆（各型车辆）。设备：万用表、电路图、试电笔。专用工具：示波器、诊断仪。常用工具：120件套、螺丝刀、扭力扳手、工具车。2.学生组织分成6组，每小组由4至6名学生组成，每组完成单次练习时间60min。

3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】二、实训安排1.1.准备1）按照工位说明准备工位；2）将车辆正确停放在工位上；3）铺设车辆防护用品；4）提前检查数组总线诊断接口功能；5）准备维修手册；6）准备灭火器。3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】二、实训安排2.讲解与示范（30min）1）安全注意事项及纪律要求；2）拆装步骤、要求及注意事项；3）老师示范数组总线诊断接口各功能操作及故障说明。4）老师示范检测CAN总线电压及波形并分析、判断CAN总线故障。

3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】二、实训安排3.分组练习与工位轮换（60min）学员分为6组，每组一个工位：1）检测CAN总线电压2）检测CAN总线波形3）观摩操作过程及记录测量结果或操作要点每组学员分为两个小组，分别完成两项任务，每个小组单次练习30分钟，然后进行组内交换。

3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】二、实训安排4.考核（20min）随机抽取10名学员分为5组进行考核。5.答疑及总结（10min）1）答复学员所提出的相关疑问；2）学员无疑问，带领学员回顾CAN总线电压及波形检测的操作步骤、要点及注意事项。

3.1MOST总线系统了解与认知【任务实训】三、完成任务工单3.1MOST总线系统了解与认知【知识拓展】CAN总线技术的发展20世纪80年代，博世的工程人员开始研究应用于汽车的串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。参加研究的还有奔驰汽车公司、英特尔公司以及德国两所大学的教授。1986年博世在SAE（汽车工程人员协会）大会上提出了CAN。1987年，英特尔推出了第一片CAN控制芯片-82526；随后飞利浦半导体推出了82C200.1993年CAN的国际标准ISO11898公布。从此CAN协议被广泛地用于各类自动化控制领域。

3.1MOST总线系统了解与认知【知识拓展】CAN总线技术的发展1992年CIA（CANinAutomation）用户组织成立，之后制定了第一个CAN应用层“CAL”。１９９４年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。同一年美国汽车工程师协会以CAN为基础制